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传动系统故障建模与检测

此示例显示了如何使用旋转阻尼器块。的旋转阻尼器块允许您指定阻尼系数作为时间或行为触发器的函数。您可以对阻尼系数进行编程,使其在仿真中的特定时间或给定加速度的冲击数量超过模型故障行为的限制时发生变化。故障建模允许您预测实际物理系统在遇到实际故障时的响应情况。它还允许您测试控制系统的健壮性和响应性。

在这个例子中,故障是由一个附在柔性轴上的阻尼器检测到的。尽管您可以使用Simulink中的工具来执行本例中的大部分步骤金宝app®Simscape™动力传动系统™提供了用户界面和脚本。您可以将这些脚本合并到一个更大的脚本中进行参数扫描。

  1. 打开模型®命令提示符中,输入:

    模型=“sdl_flexible_shaft”;open_system(模型)

    该模型包含两个柔性铝轴,采用集总参数法建模。电机驱动电机轴。粘性阻尼器与负载轴相连。粘性阻尼器用a表示旋转阻尼器块的Simscape>基础库>机械>旋转元素图书馆。的基础库旋转阻尼器块不能检测或响应错误。

  2. 模拟模型并绘制结果。

    用于生成和绘制仿真结果的脚本

    在模拟开始时,离合器是解锁的,从动轴是自由的。电机轴的初始速度为规定的200 rad/s,系统稳态启动。由离合器接合和分离触发的振荡是由于轴的灵活性。

  3. 将Simscape阻尼器更换为Simscape动力传动系统旋转阻尼器,它在Simscape>动力传动系统>耦合和驱动器>弹簧和阻尼器图书馆。给新块添加标签Faultable阻尼器

    替换脚本旋转阻尼器

  4. 启用基于时间的故障,并指定响应,其中包括阻尼系数的变化和MATLAB警告的生成。使用这些数值作为阻尼器的错参数:

    • 使故障- - - - - -启用

    • 指责阻尼系数- - - - - -10

    • 启用时间故障触发器- - - - - -启用

    • 故障事件的模拟时间- - - - - -0.06

    • 故障报告- - - - - -警告

    配置旋转阻尼器使用定时故障阻塞

  5. 模拟模型并绘制结果。

    用于生成和绘制仿真结果的脚本

    警告:在时间0.060000时,一个或多个断言被触发。断言来自:Block path: sdl_flexible_shaft/Faultable damping Assert location:(位置信息被保护)

    在模拟时间t= 0.06 s,为故障指定的时间,则上报警告。阻尼系数下降,减慢了两个轴的速度。

  6. 启用基于冲击的故障,并指定响应,其中包括阻尼系数的变化和MATLAB警告的生成。然后,对模型进行仿真,并绘制新的结果。使用这些数值作为阻尼器的错参数:

    • 使故障- - - - - -是的

    • 指责阻尼系数- - - - - -150

    • 启用时间故障触发器- - - - - -禁用

    • 启用行为故障触发器- - - - - -启用

    • 最大容许加速度- - - - - -50

    • 最大冲击数- - - - - -2

    • 故障报告- - - - - -警告

    配置旋转阻尼器使用定时故障阻塞

  7. 模拟模型并绘制结果。

    用于生成和绘制仿真结果的脚本

    警告:在时间0.026048时,一个或多个断言被触发。断言来自:Block path: sdl_flexible_shaft/Faultable damping Assert location:(位置信息被保护)

    在模拟时间t= 0.026 s时,达到指定加速度下的最大冲击次数。报告了一个警告和阻尼系数增加和减慢两个轴的速度。